水利工程河湖湿地生态保护修复技术研究进展.pdf

LOW CARBON WORLD 2023/7水利工程河湖湿地生态保护修复技术研究进展苗垠（国家林业和草原局发展研究中心，北京 100714）【摘要】我国的水利工程愈发发达袁大大提升了对水资源的利用率袁满足了人们的生产生活需求遥 但是一些水利工程会对生态环境造成一些影响袁尤其是对河尧湖尧湿地生态环境造成一定程度的破坏遥 为解决水利工程河湖湿地生态环境面临的困境袁对生态水利工程进行概述袁分析一些常见的水利工程河湖湿地生态保护修复技术袁对如何修复河湖湿地生态环境进行研究袁在发展水利工程的同时减轻对生态环境的破坏袁实现人与自然和谐相处袁以期为相关人员或工程提供参考遥【关键词】水利工程曰河湖湿地曰生态保护曰修复技术曰研究进展【中图分类号】X171.4【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2023）07-0019-030 引言水利工程主要包括水利设施建设、水利设备维修，需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡槽、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物。水利工程对于水资源利用率的提升起到了关键作用，在水资源保护和综合利用方面起到积极作用。但是，部分水利工程在建设过程中，会对当地生态环境造成一定的负面影响，例如，会造成附近地区出现水土流失的问题，所以，必须采取一定的措施对被破坏的环境进行修复，同时，不影响水利工程建设的进度，不仅让水利工程能够如期竣工，也能够有效治理工程建设过程中带来的环境问题，更好地促进当地经济发展，提升当地居民的生活幸福感。1 生态水利工程河湖湿地生态保护修复概述水利工程河湖湿地生态保护修复是指通过湿地修复、水利工程设施建设、生态保护等技术手段，保护和修复河湖湿地的生态环境，维护生态系统的健康发展，促进当地经济社会的可持续发展。传统的水利工程在建设开展过程中，只关注工程的进度和质量，对周围的环境问题有所忽视，导致在水利工程竣工后，出现了一系列棘手的环境问题。例如，在河道改造过程中，通常将河道改为沟渠，直接造成天然河流水量减少，导致河流干涸；在修建大坝时，其主要目的是防洪灌溉，但是修建大坝往往会导致下游流量减少，甚至出现河流断流的情况。河水是农作物灌溉的主要水源，河流断流很容易导致下游地区的农作物生长发育受到影响。除此之外，部分水利工程出现地下水过度使用的情况，而且工程建设产生的污水也会造成水资源污染。将生态理念贯穿在水利工程建设中，是目前水利工程发展的主要方向。与传统的水利工程相比，生态水利工程更符合可持续发展理念，将水利工程建设与生态环境保护结合起来，减少水利工程建设对生态系统的破坏。根据生态环境实际情况，优化和调整水利工程建设方案，并在建设过程中加强环境保护1。2 水利工程河湖湿地生态保护修复技术类型2.1 湿地修复技术湿地是自然生态系统中的重要组成部分，对于维护生态系统平衡、保护生物多样性具有重要作用。近年来，湿地的退化和破坏问题日益严重，因此，湿地修复技术的研究成为一个重要方向。湿地修复技术主要包括湿地恢复、湿地重建和湿地创造等方法。其中，湿地恢复是指通过改变人类活动的方式，恢复已经退化的湿地；湿地重建是指在已经失去湿地的地区，通过人工手段重新建造湿地；湿地创造是指在原本不具备湿地条件的地区，通过人工手段创造湿地2。2.2 水利工程设施建设技术水利工程设施建设技术是指通过建设水利工程设施，有效地调节水流，保持水体稳定，维护河湖湿地的生态环境。目前，水利工程设施建设技术主要包括水库建设、堤防建设、引水渠道建设等。其中，水库建设是指通过修建水库，调节水流量，保证河湖湿地的水源供节能环保19LOW CARBON WORLD 2023/7应；堤防建设是指通过修建堤防，防止洪水侵袭，保护河湖湿地的生态环境；引水渠道建设是指通过修建引水渠道，将水资源引入河湖湿地，保证河湖湿地的水源供应。2.3 生态保护技术生态保护技术可以保护河湖湿地的生态环境，促进河湖湿地生态系统的健康发展。目前，生态保护技术主要包括生态补偿、生态修复和生态监管等。其中，生态补偿是指通过对生态环境的破坏者进行经济惩罚，强制其承担生态环境修复的责任；生态修复是指通过人工手段修复受损的生态系统，恢复生态系统的功能；生态监管是指通过加强生态环境监督和管理，促进生态系统的健康发展3。2.4 技术创新技术创新是水利工程河湖湿地生态保护修复技术的重要推动力。随着科技的不断发展，新技术的不断涌现，为水利工程河湖湿地生态保护修复技术的研究和实践提供了更为广阔的空间。目前，水利工程河湖湿地生态保护修复技术创新主要包括新材料、新装备、新工艺等方面。其中，新材料主要指在水利工程设施建设、湿地修复等方面，采用新型材料，如生态混凝土、生态砖等，以提高工程质量和生态效益；新装备主要指在水利工程设施建设、湿地修复等方面，采用新型装备，如无人机、激光扫描仪等，以提高工作效率和准确性；新工艺主要指在湿地修复、生态保护等方面，采用新型工艺，如湿地人工增氧、生态过滤等，以提高生态系统的稳定性和健康度。总之，水利工程河湖湿地生态保护修复技术的研究和实践，对于保护生态环境、促进经济社会可持续发展具有重要意义。当前，随着技术的不断创新和发展，水利工程河湖湿地生态保护修复技术将会得到更为广泛的应用，为保护生态环境、促进经济社会可持续发展做出更大的贡献。3 传统水利工程建设当中存在的问题3.1 生态保护意识不够在水利工程建设过程中，最突出的问题就是缺乏生态环境保护的意识。“靠山吃山靠水吃水”一直以来都是人们的生存理念，对于水资源丰富的地区来说，水资源无疑是其生存的依赖，但是依靠河流进行大规模捕鱼、种植、倾倒生活和工业废水等行为，都会对河流的生态环境造成严重的破坏，如果居民没有增强生态保护意识，污染物不仅不能被及时清理，还会产生大量有害微生物，鱼虾死亡，被污染的水源无法为农作物进行灌溉，久而久之会超出河流的自净能力，威胁河流的生态环境，造成不可逆的危害4。3.2 缺乏生态保护的内容在水利工程建设过程中，设计师和工程师更关注社会效益和经济效益，往往忽视环境保护。当河流生态环境被破坏之后，由于其具有自净能力，所以在短时间内无法观察到其被破坏的征兆，长此以往会导致生态环境不断恶化。除此之外，设计师和工程师并不知道如何在水利工程当中设置生态环境保护的内容，也没有成功的案例可供参考，导致很难在水利工程建设过程中采取必要的生态保护措施。3.3 维护管理工作不到位在水利工程竣工后，相关负责人缺乏对于河道的维护管理，也是导致其生态环境出现问题的主要原因，尤其是河道两侧有居民居住时，更应该对水利工程进行专业管护，及时检测水质，关注水利工程的后续问题。由于缺乏专业的维护管理以及相关制度约束，使得在水利工程遭到人为破坏之后，没有采取有效的修复措施，进而导致生态失衡，造成不可逆的危害。4 水利工程河湖湿地生态保护修复策略4.1 选择科学的治理方案（1）在选择治理方案时，要先确定当地的生态环境情况和特点，邀请专业的团队对当地的生态环境进行考察，对其现状和需要注意的问题进行备注和记录。除此之外，也可以走访当地居民，向其了解平时生活中遇到的环境问题，也可以到当地的环境管理部门进行深入调研，更好地掌握当地生态环境情况，从而制定出科学合理的修复方案。（2）在考察之后，针对破坏严重、破坏程度较轻和未被破坏的区域，可以设定不同的修复方法。遵循预防为主的原则，对未被破坏和破坏程度较轻的区域实行防护措施，主要是保障植被的生态修复能力和遏制水土流失。对于破坏严重的区域，要采取综合节能环保20LOW CARBON WORLD 2023/7的治理措施，例如，要同步对水利工程、植被、河道、耕地进行治理，构建一个完整的修复工程，在具体实施过程中，可以先设置一个修复试点，观察其修复情况，在有显著效果后可将其应用于整个待修复区域中。在修复的过程中需要结合当地的实际情况，因地制宜地设置相关方案，将水土流失、耕地退化、河道断层、土地腐蚀等作为主要治理对象，在轻度破坏区域采取封闭式管理，减少人为破坏；在水土流失区域，进行人工栽植，丰富林地的种植品种，调整水土结构，增强水土保持功能；在中度破坏区域，利用重点治理技术打造灌木林地，调整土地结构；在破坏严重的区域需要设置沉沙区域，修建坡面水利工程，减少其对土地的侵蚀。此外，也可以结合当地生态环境特点，设置特色生态区域，发展当地的主导产业，增加当地财政收入，让当地在恢复生态环境的同时能够发展经济，最大限度发挥其生态效益、社会效益、经济效益，进一步提升当地居民的生活幸福感。（3）要设置后续的监测机制，要配备相关工作人员定期对其恢复情况进行监测记录，以便更好地分析生态环境的恢复程度和调整完善后续的恢复措施，还可以通过监测机制限制当地居民对环境的破坏，更好地发挥恢复机制的作用。4.2 以保护表层种植土壤为主要修复目的在设置修复机制时，要优先考虑保护土壤。在自然环境当中，植物的生长离不开良好的土壤环境，土壤保护是环境修复的主要对象，也是保护与修复工作的重要组成部分，其会直接影响整个生态环境修复工作的质量和效益。如果在生态修复过程中，依然保持陈旧观点，并未充分重视土地的保护，将导致植被遭受二次破坏，甚至持续恶化，进而对表层土壤造成不可逆的损伤。所以在后期的保护和修复工作当中，要以保护和恢复土壤功能为主要目标，为以后的修复工作打好基础。4.3 提升湿地生态修复技术研究水平在国家持续、大力推进各项重要生态系统保护和修复重大工程的关键期，迫切需要统筹山水林田湖草沙一体化修复技术，大幅提升湿地生态修复技术研究水平。具体可从以下 5 个方面着手。（1）深入研究湿地生态系统结构、过程和功能及其与自然资源要素之间的相互作用关系，明确湿地生态修复主要目标。（2）深入研究湿地生态系统结构、过程与功能退化的驱动机制，研发耦合模型，明确生态保护修复的关键途径和标准体系。（3）从自然-社会-经济耦合效应的角度，分析并明确湿地生态修复的利益相关方。（4）以水利工程影响下的湿地生态系统功能和服务提升为目标，深入研究水利工程影响下湿地水文情势和水环境变化对生态系统结构、过程和功能的影响机制，建立以河岸（湖滨）带植被组成和配置为主体的生态修复标准体系和研究面向水文情势变化的湿地生态修复标准体系。（5）从湿地生态水量保障、湿地资源合理利用和保护、湿地水环境保障等技术角度，建立以“水资源-水环境-水生态”（三水）为调控核心、湿地生态系统服务和人类福祉保护为主要需求的河湖湿地生态保护修复技术体系5。5 结语在环境问题日益突出的背景下，社会大众也越来越关注生态环境的发展情况，水土流失导致的耕地面积减少、土壤质量下降等问题，对生态环境造成了负面影响。通过水利工程河湖湿地生态保护修复技术手段，保护和修复河湖湿地生态环境，减少水土流失面积，提高区域生产总值，为农业经济的发展创造条件，促进生态系统的健康发展。参考文献1 朱秀迪，成波，李红清，等.水利工程河湖湿地生态保护修复技术研究进展J.水利水电快报，2022，43（7）：8-14.2 张毅敏，高月香.湖荡湿地重建与生态修复技术及工程示范J.科技成果管理与研究，2016（11）：80-81.3 吴倩.湿地生态工程研究进展及生态修复技术：以赛里木湖国家湿地公园为例J.风景名胜，2021（4）：298-299.4 杨文俊，刘同宦，栾华龙，等.鄱阳湖五河及湖区生态水利综合治理关键技术及示范J.工程科学与技术，2019，51（2）：1-12.5 王文峰.水利工程河湖湿地生态保护修复技术研究进展J.工程技术，2023（4）：65-68.作者简介院苗垠（1989），女，蒙古族，内蒙古包头人，硕士研究生，工程师，研究方向为湿地保护修复政策、林草业投融资政策以及生态资源管理体制机制改革等。节能环保21